温度应力作用下700L的相变塑性行为及其对残余应力的影响

发布时间：2021-08-17 22:24

　　高强钢因其优异特性已广泛应用于汽车、高铁、船舶、航天等工业领域,由高强钢生产制造的机械零部件和大型构件的机械性能、疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定性及使用寿命等受残余应力影响十分重大。钢铁材料在轧制、冷却、成型加工、焊接等过程中,残余应力的存在使得承载零部件（如螺栓、悬架弹簧、飞机起落架等）或承载钢结构（如压力容器、建筑结构等）发生氢脆的可能性显著增加,使材料性能恶化,断裂机制改变,断裂突然发生且毫无征兆,因而往往引起严重后果。因此,残余应力产生的危害不可忽视,高强钢残余应力问题已成为当下热点研究课题。在带钢残余应力检测中,目前存在的诸如盲孔法、X射线衍射法、磁测法、超声法等机械或物理检测方法仅能表征带钢表面应力,对带钢厚向应力缺乏了解。在高强带钢热轧生产中,残余应力产生因素复杂且涉及环节较广,目前轧制阶段残余应力研究较多,而连续冷却阶段研究则相对较少,人们对连续冷却过程中对影响带钢残余应力分布的关键因素尚不明确。此外,现存连续冷却过程带钢残余应力的研究是将相变过程作为“自由相变”过程,仅仅考虑了不同组织转变过程中的球形膨胀,而带钢连续冷却过程是在温度应力作用下的相变过程,温度应力使... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 研究背景
第2章 文献综述
    2.1 残余应力的研究现状
        2.1.1 残余应力检测方法
        2.1.2 裂纹柔度法检测技术及其研究现状
    2.2 高强钢相变行为研究进展
        2.2.1 相变动力学研究进展
        2.2.2 相变塑性研究进展
    2.3 淬火过程数值模拟研究存在的主要问题
第3章 研究内容、技术路线及创新点
    3.1 研究内容
    3.2 技术路线
    3.3 研究难点和创新点
第4章 700L残余应力表征
    4.1 引言
    4.2 裂纹柔度法检测原理
    4.3 试验方法及试验结果
        4.3.1 实验材料及设备
        4.3.2 检测步骤
    4.4 裂纹柔度法残余应力计算及不确定度分析
        4.4.1 残余应力计算
        4.4.2 裂纹柔度法残余应力计算不确定度分析
    4.5 检测结果及分析
        4.5.1 带钢残余应力检测结果
        4.5.2 分析及讨论
    4.6 本章小结
第5章 带钢数值模拟参数测量
    5.1 引言
    5.2 实验材料
    5.3 700L的热物性参数
    5.4 材料的弹塑性行为
    5.5 表面换热系数测量
        5.5.1 冷却曲线的测定
        5.5.2 综合换热系数的求解
    5.6 本章小结
第6章 温度应力对铁素体相变行为和相变塑性的影响
    6.1 引言
    6.2 试验方法和试验结果
        6.2.1 试验材料
        6.2.2 试验方案
        6.2.3 相变塑性的分离
        6.2.4 相变塑性参数的计算
    6.3 温度应力对相变动力学的影响
        6.3.1 相变迟滞效应
        6.3.2 改进的连续冷却相变动力学模型
        6.3.3 相变不同阶段加载对相变塑性的影响
    6.4 本章小结
第7章 带钢连续冷却残余应力分布有限元模拟
    7.1 引言
    7.2 连续冷却过程数值模型
        7.2.1 传热模型
        7.2.2 组织场计算的数学模型
        7.2.3 应力场计算的数学模型
    7.3 热轧带钢连续冷却过程模拟
        7.3.1 热轧带钢几何模型建立
        7.3.2 热轧带钢初始温度场
        7.3.3 分析步设置
    7.4 淬火过程模拟结果
        7.4.1 带钢温度场
        7.4.2 带钢应力场
        7.4.3 模拟结果分析
    7.5 本章小结
第8章 结论
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目



本文编号：3348621